什么是位移？ / 自然科学 / 咕咯咕咯

在物理学中，我们喜欢精确地描述物体的运动。说真的，基本上每本物理教科书的前几章都致力于教人们如何精确地描述运动，因为它对我们物理学中的其他一切都非常重要。

但是要描述一个物体的运动，我们必须首先能够描述它的位置——它在任何特定时间的位置。更准确地说，我们需要指定它相对于方便的参考系的位置。地球通常被用作参考系，我们经常描述物体的位置，因为它与该参考系中的静止物体有关。例如，教授的位置可以用她相对于附近白板的位置来描述(图1)。在其他情况下，我们使用的参考系不是静止的，而是相对于地球运动的。例如，为了描述一个人在飞机上的位置，我们使用飞机而不是地球作为参考系(图2)。

位移是一个矢量。这意味着它既有方向又有量级，在视觉上表示为从初始位置指向最终位置的箭头。例如，考虑图 1 中相对于白板行走的教授。

现在考虑图 2 中相对于飞机行走的乘客。

在一维运动中，方向可以用加号或减号指定。当你开始一个问题时，你应该选择哪个方向是积极的——通常是向右或向上，但你可以自由地选择积极的方向作为任何方向。

距离和行驶距离是什么意思?

使用距离这个词时我们必须小心，因为距离这个词在物理学中有两种使用方式。我们可以谈论两点之间的距离，也可以谈论物体行进的距离。

距离定义为两个位置之间的位移大小。请注意，两个位置之间的距离与它们之间的行进距离不同。

行进距离是两个位置之间行进的路径的总长度。行驶的距离不是矢量。它没有方向，因此没有负号。例如，教授走的距离是2.0m.飞机乘客行走的距离是4.0m.

重要的是要注意，行进的距离不必等于位移的大小(即两点之间的距离)。具体来说，如果物体在其行进中改变方向，则行进的总距离将大于这两点之间的位移大小。请参阅下面已解决的示例。

流离失所有什么令人困惑的?

人们经常忘记，行进的距离可能大于位移的大小。我们所说的量级是指不考虑其方向的位移大小(即，只是一个带有单位的数字)。例如，教授可以来回踱步很多次，也许在讲座中走了150米的距离，但最终仍然只在起点右侧两米处。在这种情况下，她的位移将是+2m，她的流离失所程度将是2m，但她走过的距离将是150m.在运动学中，我们几乎总是处理位移和位移大小，几乎从不处理行进距离。考虑这个问题的一种方法是假设您标记了运动的开始和运动的结束。位移只是两个标记的位置差异，与在两个标记之间行进时所走的路径无关。但是，行进的距离是两个标记之间所走路径的总长度。

如果需要，人们经常忘记在他们的流离失所答案中加入一个负号。如果他们不小心从初始位置减去最终位置而不是从最终位置减去初始位置，有时会发生这种情况。

涉及位移的已解决示例是什么样的?

示例 1：四个移动物体的位移

四个对象根据下图所示的路径移动。假设水平刻度的单位以米为单位。(图片来源：改自Openstax College Physics)

每个物体的位移是多少?